Kurslaboratoriet för Fysik
Lunds Tekniska Högskola 
 





Länkar:
Kursplanering
Labbschema LP1
Labbschema LP2
Labbgruppsindelning
Projektuppgifter 2010
Valda projekt
Redovisningar 2010
Formelblad


Övningar mm:

atomfysik
kärnfysik
kvantmekanik

Errata Foot
Errata Ohlén
 första tryckningen
 andra tryckningen

Laborations-instruktioner:

KF-I: Inducerad aktivitet och sönderfall

KF-II: Gamma-spektroskopi

KF-III:Alfa- och betastrålning

Diodlaserspektroskopi

Zeemaneffekt

Optisk pumpning

Litiumatomens spektrum

Rapportskrivning

Mätfelsbehandling

KF Strålskyddslära

 

Atom- och kärnfysik med tillämpningar  

Atomic and nuclear physics with applications 

 FAFF10  För F3, 15 hp

HT 2010

 

 

För HT 2011 gå till ny hemsida

 

 

NYTT: 

 

 

Föreläsningar och övningar inom kvantmekanik, kärnfysik och atomfysik varvas under kursens gång.
Kursen ges av ett lärarlag, under ledning av G. Ohlén, J. Pallon, C. Fahlander och C.-G. Wahlström.  

Kursansvarig:
Claes-Göran Wahlström  claes-goran.wahlstrom@fysik.lth.se

Litteratur (priser hos KFS) 

  • Kvantvärldens fenomen - teori och begrepp, av G. Ohlén, Studentlitteratur 2005, Pris 289:-
  • Atomic Physics, av C. J. Foot, Oxford University Press,  2004, säljes av KFS,  Pris 340:-.  
    Kompletterad med ett avsnitt om lasrar som delas ut vid föreläsning. 
  • Introductory Nuclear Physics av K.S. Krane, utgiven av John Wiley and Sons, Inc. 1988, Pris 580:-

Föreläsningar och övningar följer en speciellt  kursplanering  som finns att ladda ner här. Där framgår även vad de olika föreläsningarna och övningarna kommer att behandla.

Länkar till sidor med kompletterande information, t.ex. om  räkneövningarna, ges här till atomfysik, kärnfysik och kvantmekanik.

Formelblad, som får användas vid tentamen finns att ladda ner här.

Laborationer (obligatoriska) 6 stycken, om 5 timmar vardera,

i Lp1:

1. Inducerad aktivitet och sönderfall

2. Gammaspektroskopi

i Lp2:

3. Zeemaneffekt

4. Diodlaserspektroskopi

5. Optisk pumpning

6. Alfa- och betastrålning

Dessutom en obligatorisk datorlaboration om Li-atomen under Lp1, V6+V7.

Laborationshandledningar finns att ladda ner som pdf-filer i marginalen till vänster.

Laborationerna 1, 2 och 4 sker med sex teknologer åt gången och 3, 5 och 6 med fyra åt gången. Det huvudsakliga arbetet sker dock alltid i grupper om två. Den som vill byta grupp får gärna göra det om han/hon själv kan hitta någon att byta med. Det totala antalet ska aldrig överstiger 4 respektive 6 per laborationstillfälle. För flertalet laborationer finns förberedelseuppgifter. Dessa skall lösas före laborationen. Det finns inget krav att man ska lyckats lösa alla uppgifter, men man måste kunna visa att man gjort ett rejält försök med varje uppgift. Brister i förberedelsearbetet, eller för sen ankomst, kan medföra att laborationen ej får göras vid aktuellt tillfälle och eventuellt inte alls innevarande år.

Alla labbrapporter måste vara godkända senast 18 december.

Labbschema i pdf-format finns här för Lp1 och för Lp2
Labbgruppsindelningen kommer att finnas finns här.

Projektuppgifter Vid slutet av läsperiod 1 kommer ett antal ämnen, lämpliga för fördjupningsstudier i projektform, att presenteras. Projekten utföres (parvis) och presenteras muntligen  på tisdagen i Lp2 vecka 5 (dvs 23 november). Projektet är obligatoriskt och motsvarar 1,5 hp. Redovisningarna omfattar hela eftermiddagen!
Lista med ämnen att välja bland finns här. .


Tentamen:  Deltentamen "kvantformalism" tisdag 19/10, kl 14-18 i Gasquesalen. Denna avser endast kapitel 5, 6 och 7 i kvantmekanikboken.  Resten av kursen tenteras torsdag den 16/12 kl 8-13 i MA10.

Vid tentamen får man utnyttja TeFyMa, eller liknande, samt ett  formelblad.

Tentamensresultat anslås på anslagstavlan i H-husets trapphus (på Fysicum).

Betyg på kursen  fås som det viktade medelvärdet av betygen (med decimaler) på de två deltentorna, där viktningen ges av antalet högskolepoäng deltentorna motsvarar, dvs 2,5 respektive 6,5 HP.

Omtentamen: Del 1 den 19  augusti (kl 8-12) 2010, samt i januari och i augusti 2011; 
                     Del 2 den 25  augusti (kl 8-13) 2010, samt efter påsk och i augusti 2011. Anmälan

Ex-tentor: Före 2009 fanns inte deltentamen, utan hela kursen tenterades vid kursens slut. Därav de äldre extentornas utformning.

Ex-tentor, med lösning, från
april 2006 med lösning
december 2007 med lösning
oktober 2008 (kvant) med lösning
december 2008 med lösning
januari 2009 (kvant) med lösning

december 2009 med lösning

Mål, förkunskapskrav, mm, , återfinns att läsa direkt i kursplanen.

Kursinnehåll 

Kvantmekanikens formalism, fördjupat från tidigare kurser. Harmonisk oscillator. Sfärisk symmetri och rörelsemängdsmoment. Väteliknande atomer. Approximativa metoder. Beräkningar på problemställningar inom atom- och kärnfysik.

The Schrödinger equation for many electrons

Atomers storlek och massa. Atommodeller. Elektronspinn och riktningskvantisering. Atomer i yttre elektriska och magnetiska fält. Koppling av rörelsemängdsmoment, konfiguration, term, nivå och subnivå. Centralfältsapproximationen och flerelektronsystem. Uppbyggnaden av det periodiska systemet. Spontan emission och urvalsregler. Stimulerad emission och laserverkan. Atomer i starka laserfält. Spektroskopiska tekniker.

Hydrogen wavefunctions squared, n=1,2,3 and l=0,1,2

Atomkärnors storlek, uppbyggnad och massa. Kärnmodeller. Stark- och svag växelverkan. Radioaktivt sönderfall, alfa- beta- och gamma-emission. Kärnkollisioner. Fission och fusion. Strålnings växelverkan med materia. Kärnfysikalisk mätutrustning. Reaktorfysik, medicinska tillämpningar, jonstråleanalys och astrofysik.

X-ray and particle scattering


Föreläsare och övningsledare

Claes-Göran Wahlström, atomfysik och kursansvar, 222 7655
Jan Pallon, kärnfysik, 222 7637
Claes Fahlander, kärnfysik
Gunnar Ohlén, kvantmekanik, 2229082

Lars Engström, atomfysik, 222 3475
Jonas Cremon, kvantmekanik, 222 9236

Kurssekreterare:

Kerstin Nilsson, 222 7665


Fysicum i Lund
 Rydberg formula

Välkommen med idéer till: 

Claes-Göran Wahlström, Atomfysik 

Tele: 046- 2227655 
Fax: 046-222 4250 
email: 
claes-goran.wahlstrom@fysik.lth.se


Senast ändrad 2010-12-07/CGW